Apakah Limnologi?

Istilah limnologi berasal dari perkataan Yunani "limne, " yang bermaksud tasik atau kolam. Limnologi adalah kajian perairan pedalaman, yang merangkumi sungai, tasik, sungai, tanah lembap, dan takungan. Limnologi adalah pembahagian sains alam sekitar atau ekologi, dan meliputi sifat-sifat geologi, kimia, biologi dan fizikal, antara lain, perairan pedalaman, yang boleh dibuat buatan manusia atau air semula jadi, salin dan segar, dan berdiri atau berlari. Limnologi berkaitan dengan hidrobiologi dan ekologi akuarium, yang memberi tumpuan kepada organisma akuatik. Limnologi landskap, cabang limnologi, mengkaji pemuliharaan dan pengurusan ekosistem laut dari perspektif landskap.

Sejarah Limnologi

Ahli sains Switzerland Francois-Alphonse Forel dianggap sebagai pengasas limnologi, dan pemerhatiannya memberi inspirasi kepada ramai saintis, termasuk ahli botani Einar Naumann dan ahli zoologi August Thienemann, yang membentuk Persatuan Limnologi Antarabangsa (ISL) pada tahun 1922. Forel mula mempersoalkan dan memerhati alam pada usia 13, dan kajian awalnya menganggap hubungan antara sifat-sifat biologi, fizikal dan kimia Tasik Geneva. Forel mencipta istilah limnologi pada abad ke-19 dalam monografnya yang berjudul Le Leman . Beliau mendefinisikan limnologi sebagai oseanografi tasik, tetapi diperluaskan untuk memasukkan kajian perairan pedalaman. Limnologi adalah disiplin integratif di mana biologi, fizik, dan kimia berinteraksi, sehingga memungkinkan untuk memahami ekosistem dengan cara yang lebih komprehensif.

Harta Fizikal Ekosistem Akuatik

Gabungan gelombang, arus, dan haba, di antara keadaan-keadaan alam sekitar yang lain, membantu mengenal pasti sifat-sifat fizikal sistem marin. Analisis kuantitatif badan air bergantung kepada ciri-ciri yang berbeza, seperti tanah lembap, sungai, sungai, dan muara sungai, dan struktur persekitaran yang mengelilingi badan air. Proses pembentukan tasik membantu mengelaskan badan air, dan kedalaman air menentukan zon dalam tasik. Halaju air dan geologi kawasan sekitarnya menentukan sistem morfometri sungai dan sungai. Estuari juga termasuk dalam kajian limnologi. Wetlands bervariasi dalam corak, saiz, dan bentuk, namun semua jenis tanah lembap yang biasa, seperti rawa, rawa, dan rawa, berfluktuasi antara menjadi kering, air tawar dan cetek.

Integrasi cahaya

Teori zonasi cahaya menganggap bagaimana penembusan cahaya matahari ke dalam air mempengaruhi struktur badan air. Zon cahaya menentukan pelbagai peringkat produktiviti dalam ekosistem, seperti tasik. Zon euphotic atau photic merujuk kepada kedalaman lajur air yang dapat menembus cahaya dan di mana tumbuh-tumbuhan boleh tumbuh. Selebihnya tiang air yang tidak menerima cahaya matahari yang mencukupi untuk pertumbuhan tumbuhan dikenali sebagai zon apotik. Albedo mengukur jumlah elektromagnetik yang dicerminkan apabila cahaya matahari menyentuh permukaan air.

Stratifikasi terma

Stratifikasi terma, juga disebut sebagai zonasi terma, adalah satu kaedah pengumpulan lapisan badan air di dalam ekosistem akuatik berdasarkan variasi suhu pada segmen-segmen ini. Pemanasan mengurangkan secara mendalam dengan kedalaman lajur air, dan oleh itu air lebih panas di permukaan dan menjadi semakin sejuk apabila kedalaman meningkat. Stratifikasi haba badan air mempunyai tiga bahagian. Epilimnion adalah lapisan atas, yang berdekatan dengan permukaan air, adalah lapisan hangat yang mengalami peredaran angin. Lapisan kedua lajur air, yang mengalami penurunan suhu yang cepat, dipanggil termoklin. Lapisan bawah, yang seragam sejuk, adalah hipolimion. Semasa musim panas lapisan atas badan air selalu lebih hangat daripada lapisan bawah. Walau bagaimanapun, semasa musim sejuk suhu lapisan epilimnion jatuh di bawah 4 darjah Celcius, yang sama dengan suhu lapisan yang lebih rendah. Lapisan teratas mengembang, menjadi lebih ringan, dan kemudian membeku.

Harta Kimia Ekosistem Akuatik

Dalam persekitaran semula jadi, hakisan tanah, penyejatan, jenis tanah dan batuan dasar, pemendakan dan pemendapan mempengaruhi komposisi kimia air. Semua badan air mempunyai keseimbangan unik sebatian dan unsur-unsur organik dan bukan organik.

Kualiti air

Walaupun beratus-ratus pembolehubah dianggap mempengaruhi kualiti air tasik, hanya beberapa pembolehubah telah disahkan sangat penting untuk kesihatan ekosistem akuatik. Terdapat banyak aktiviti biologi yang mempengaruhi kepekatan gas terlarut dan nutrien, tetapi aktiviti manusia adalah satu-satunya penyumbang utama kepada kualiti air.

Oksigen

Oksigen terlarut bertanggungjawab terhadap banyak tindak balas kimia dan biologi yang memainkan peranan penting dalam fungsi ekosistem akuatik. Pelbagai proses semulajadi mempengaruhi kepekatan oksigen dalam ekosistem, termasuk fotosintesis dan respirasi. Profil oksigen dipengaruhi oleh angin di permukaan air, pernafasan, fotosintesis dan bahan organik, yang bermakna kepekatan oksigen berkurang sama seperti profil suhu. Profil menggunakan prinsip yang sama seperti penembusan cahaya dan stratifikasi terma. Fotosintesis dan cahaya matahari mengawal kepekatan oksigen terlarut, dan penentu sejauh mana fotosintesis boleh berlaku dalam tiga lapisan air di mana cahaya boleh didapati. Kepekatan oksigen terlarut merosot kedalaman badan peningkatan air. Kehidupan akuatik menyerap oksigen terlarut, sambil mengeluarkan karbon dioksida.

Fosforus dan nitrogen adalah nutrien penting dalam sistem akuatik. Walaupun kebanyakan kajian menumpukan pada amonia, nitrit dan nitrat sebagai sumber nitrogen di dalam air, nitrogen wujud dalam bentuk gas dalam sistem akuatik. Kepekatan nitrogen biasanya tinggi pada musim gugur dan musim sejuk, dan lebih rendah pada bulan musim bunga dan musim panas. Oleh kerana kepekatan fosforus kecil dalam badan air, fosforus dianggap sebagai faktor pembatas dalam kadar pertumbuhan fitoplankton. Fosforus yang dilarutkan mempunyai kitaran ekosistem yang tersendiri.

Harta Biologi Ekosistem Akuatik

Limnologi mengklasifikasikan semua badan air mengikut indeks keadaan trofi mereka. Indeks keadaan trofi ditentukan oleh kuantiti fosforus dan nitrogen, antara lain nutrien. Tasik eutropik mempunyai tahap nutrien yang tinggi dan dicirikan oleh produktiviti yang tinggi. Tasik oligotropik mempunyai tahap nutrien yang rendah dan dicirikan oleh pengeluaran utama yang rendah. Danau dystrophik mempunyai air berwarna kuning coklat atau teh dan tahap humik. Eutrofikasi tasik boleh mengakibatkan peningkatan pengeluaran alga.